巨头们的固态量子计算处理器最终是死路一条？

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量子计较正受到越来越多的存眷，个中很重要的缘故起因是科技巨头们的敦促。本年CES上，IBM公布推出IBM Q System One，这是天下上首个专为科学和贸易用途计划的集成通用近似量子计较体系。不外，美国名为IonQ的公司声称其在构建环球最好量子计较机办理环球最难题目，并有出格的量子计较商用方案，该公司CEO还以为固态量子计较处理赏罚器是绝路一条。

环球最大的IT公司正在举办量子计较的研发并不是偶尔的。出格是谷歌，IBM和英特尔有手段投入大量资源，并且在已往几年中取得了令人瞩目标盼望。尽量大量关于量子计较的报道都环绕上述三者，但要判定谁会主导这个新兴市场还为时尚早。

这是由于，IBM，谷歌和英特尔以及Rigetti（2013年在美国创立的研发量子计较处理赏罚器的公司，致力于量子计较的陈设）都在开拓各类固态量子处理赏罚器，但到今朝为止，哪种通用量子计较技能在贸易上可行还没有告竣共鸣。固态量子处理赏罚器基于数十年来硅和大局限集成的履历，但要求将芯片冷却到靠近绝对零度，并回收起劲的纠错技能来保持量子位的正常运行。

【 图片来历：ionq  全部者：ionq 】

回收固态要领的一个破例是IonQ，它行使悬浮在真空中的镱原子将捕捉的离子用于其量子位，用激光束完成处理赏罚。激光束用于原子量子位存储和检索信息，执行逻辑运算，并将它们毗连在一路组成特定电路。nextplatform在最近与IonQ CEO兼连系首创人Chris Monroe举办了采访，他说出了为什么以为这种要领最有也许实现量子计较商用的奔腾。

镱原子捕捉量子位【 图片来历：ionq  全部者：ionq 】

因为激光束是可编程且节制（行使传统计较机），因此可以按照应用动态构建量子硬件实现最优化的电路机关。量子计较旨在晋升或办理量子化学、物流、呆板进修和暗码学等规模的题目，可以或许以类FPGA的方法将硬件与软件举办编码，这也是IonQ区别于本身另一种硬件毗连的方法。

激光节制【 图片来历：ionq  全部者：ionq 】

假如Monroe和其公司可以或许逾越比他们局限更大，资金更富裕的竞争敌手，这将能不只能声名IonQ的工程师是更好的量子物理学家。Monroe暗示将处理赏罚器扩展到可以运行真实出产应用措施的挑衅并不是必要更高质量的量子比特（原子在这方面示意得很是美满），而是越发风雅的光学节制。这首要与镌汰激光噪声和移动有关，必要更好的工程手段，而不是新原料或打破性物理。

IonQ今朝有三种装备，最好的体系可以一次运行10或20个量子比特并执行数百个操纵。在Benchmark中，他们的单量子比特门均匀保真度为99.5%，双量子比特门保真度均匀为97.5%，状态筹备和丈量偏差为0.7%。这与今朝任何一个固态量子器件对比，程度沟通或更好。Monroe暗示，他们信托只需改造光学节制体系，就可以扩展到几百个量子比特和数万个操纵，且无需任何纠错。

“从久远来看，这也许不足好，”他认可，“但我们将可以或许办理一些风趣的题目。”他们的恒久方针是成立可以或许执行数百万乃至数十亿次操纵的体系，因此，Monroe也说他们确实必要回收纠错法子。他还暗示，这些体系每个也许只必要10或20个可用的量子比特，这比行使固态量子器件举办纠错所需的量子比特低几个数目级。

究竟上，Monroe以为固态量子计较处理赏罚器是绝路一条。假如他们无法改进这些体系中今朝已经展示出的2%的误码率，他以为这就必要太多的量子比特来举办纠错，而只有少量的量子比特用于逻辑运算。这种要领的题在于，因为量子位差别和串扰增进，误码率也跟着量子位的增进而趋于上升，这就必要更多的纠错量子位。“这是一个很是难的题目，”他说。

IonQ必要遇上竞争敌手向第三方提供处事。IBM和谷歌，乃至是Rigetti，已经为研究职员乃至一些隐藏的早期客户提供量子装备。IBM在这方面走得最远，其贸易Q 体系面向付费客户，并吸引了少数几家知名公司，如摩根大通、三星和埃克森美孚。

自2016年创立以来，IonQ及其35名员工一向致力于构建、测试和进一步完美初始体系。到今朝为止，他们一向将公司的全部资源用于尽快成长平台，以免故障技能前进。Monroe暗示，他们已经耗费了2000万美元风险投资资金的三分之二到四分之三，以敦促技能成长。

IonQ也与学术界有一些相助搭档相关，他们可以姑且会见其体系，但Monroe暗示，他们此刻熟悉到必要让他们的平台更普及地向研究职员和贸易组织果真，以便他们的体系可以有现实的用例。固然今朝还没有任何官方动静，但Monroe暗示正在拟定打算，而且体现他们将在将来几个月公布一些重要的相助。

“人们正在拍门，但愿进入这些体系，” Monroe说。

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（编辑：河北网）

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